Di dalam dunia teknik mesin, banyak sekali software-software yang dapat kita gunakan untuk membantu kita dalam menyelesaikan tugas atau pekerjaan-pekerjaan. Baikitu di dalam kehidupan sehari-hari, di kampus, maupun di pabrik atau perkantoran tempat kita bekerja, Berikut ini akan dijelaskan beberapa software yang sering digunakan dan sudah tidak asing lagi bagi kita yaitu, MatLab, SOLIDWORKS, dan AutoCad.
1. MATLAB
Matlab merupakan singkatan dari Matrix Laboratory, yang pertama kali dikenalkan oleh University of New Mexico dan University of Stanford pada tahun 1970.software ini pertama kali memang digunakan untuk keperluan analisis numerik, aljabar linier dan teori tentang matriks. Saat ini, kemampuan dan fitur yang dimiliki oleh Matlab sudah jauh lebih lengkap dengan ditambahkannya toolbox-toolbox yang sangat luar biasa. Beberapa manfaat yang didapatkan dari Matlab antara lain:
• Perhitungan Matematika
• Komputasi numeric
• Simulasi dan pemodelan
• Visualisasi dan analisis data
• Pembuatan grafik untuk keperluan sains dan teknik
• Pengembangan aplikasi, misalnya dengan memanfaatkan GUI.
Matlab dapat dipandang sebagai sebuah kalkulator dengan fitur yang lengkap. Kita pernah menggunakan kalkulator dengan degan fasilitas minimal, misalnya hanya terdapat fasilitas penambahan, pengurangan perkalian dan pembagian. Kalkulator yang lebih lengkap lagi adalah kalkulator scientific dimana fasilitas yang diberikan tidak hanya yang disebutkan di atas, melainkan sudah ada fungsi-fungsi trigonometri, bilangan kompleks, akar kuadrat dan logaritma. Nah, Matlab mirip dengan kalkulator tersebut, tetapi dengan fitur-fitur yang lengkap diantaranya dapat digunakan untuk memprogram, aplikasi berbasis GUI dan lengkap dengan toolbox yang dapat dimanfaatkan untuk memecahkan masalah sains dan teknik.
1.1. Desktop Matlab
Ketika kita pertama kali menjalankan Matlab, maka tampilan pertama yang kita temui ini dikenal sebagai Desktop Matlab. Dalam desktop ini terdapat tool-tool yang berfungsi untuk manajemen file, variabel dan aplikasi yang berkaitan dengan Matlab. Dibawah ini ditunjukkan desktop Matlab versi 6.5.
Gambar 1. Tampilan Desktop MATLAB
Keterangan:
1. Tool untuk browse direktori aktif. Dari tool ini kita dapat mengeset direktori mana yang aktif. Direktori aktif berarti bahwa direktori inilah yang siap untuk diaksesfile didalamnya atau tempat yang siap untuk digunakan sebagai penyimpan data.
2. Tool yang menampilkan direktori aktif. Dari tool ini kita dapat melihat direktori mana yang aktif. Sebagai default direktori aktif Matlab adalah C:\MATLAB6p5\work, jika Matlab diinstal di direktori C:\ , kalau disimpan di D:\maka direktori aktif default-nya D:\MATLAB6p5\work, begitu juga di E:\ atau dimana saja.
3. Jendela ini disebut disebut sebagai Command Window. Dari jendela ini kita dapat memasukkan perintah Matlab. Disamping itu kita juga dapat menjalankan atau mengeksekusi program yang sudah kita buat di editor window dan disimpan di direktori aktif.
4. Tool yang digunakan untuk mendisplay bantuan pada Matlab.
5. Tool yang dapat digunakan untuk menuju ke Simulink Library Browser.
6. Tool untuk membuka file yang ada di direktori aktif.
7. Tool untuk membuat file baru dengan format M-File.
8. Tool untuk mengatur ukuran jendela.
9. Tool untuk melihat perintah apa saja yang pernah kita jalankan melalui command window. Tool ini diberi nama command history.
10. Tool untuk mendisplay isi file apa saja yang terdapat di direktori aktif.
11. Tool untuk mendisplay nama variabel, ukuran, bytes dan class-nya.
1.2. Tutorial Dasar Pemrograman MATLAB
Ketika kita pertama kali menjalankan Matlab, maka yang tampil adalah DesktopMatlab seperti yang telah disinggung di atas. Diantara jendela yang yang ada pada desktopMatlab adalah command window. Di jendela inilah segala macam aktivitas berkaitan dengan perintah maupun eksekusi program berada. Perintah atau eksekusi program dapat dilakukan setelah prompt atau tanda “ >> “. Sebagai contoh :
>> x=6;
>> y=7;
>> z=x*y
z =
42
a) Bantuan Matlab
Kadang-kadang, pada saat membuat program komputer kita lupa akan satu perintah atau belum tahu deskripsi atau pengguanaan dari perintah tersebut. Nah, disamping kita dapat meminta bantuan lewat tool bantuan (Help), kita dapat pula meminta bantuan lewat command window, caranya ketik help perintah_yang dimaksud. Misalnya, kita ingin tahu bagaimana deskripsi dan cara menggunakan fungsi ode45. Caranya cukup dengan mengetik:
>> help ode45
Pada level dasar Matlab dapat dipandang sebagai sebuah kalkuklator hitung yang canggih. Contoh :
>> Nesya = 8*100;
>>NEsya= Nesya/5;
>> NESYA=exp(NEsya*3)
Pada contoh diatas, variabel Nesya, NEsya, NESYA dipandang sebagai variabel berbeda. Variabel Nesya tidak sama dengan NEsya tidak sama pula dengan variabel NESYA. Ini berarti bahwa antara huruf besar dengan huruf kecil dibedakan. Oleh sebab itu, Matlab adalah case sensitive.
Operator dasar aritmatik antara lain adalah +, -, *, / da ^. Simbol ^ digunakan untuk menyatakan pangkat, misalnya :
>> a=10
a =
10
>> a^2
ans =
100
>> a^3
ans =
1000
Jadi, dalam mengeksekusi sebuah operasi matematika, Matlab mengikuti aturan-aturan sebagai berikut :
• Matlab memprioritaskan operasi yang berada di dalam kurung
• Operasi yang melibatkan operator * dan / (dapat * / atau / *) bekerja dari kiri ke kanan
• Operasi matematika yang melibatkan operator + dan – (dapat + - atau - +) juga bekerja dari kiri ke kanan.
b) Cara membuat variable
Matlab tidak memerlukan deklarasi variabel atau pernyataan dimensi pada setiap variabel yang akan digunakan dalam sebuah program komputer. Variabel dalam Matlab secara otomatis akan dibuat dan disimpan setiap kali Matlab menemukan nama variabel baru.
Disamping itu, hal yang sangat penting untuk diingat adalah banwa variabel Matlab bersifatcase sensitif, artinya antara huruf besar dengan huruf kecil dibedakan. Dibawah ini diberikan beberapa aturan penulisan variabel dalam Matlab :
1. Variable tidak boleh diawali dengan angka, misalnya 2abc, 45y, 3ok43.
2. Variable dapat merupakan kombinasi antara huruf dan angka, misalnya ok45, ok45ok, abc432 dsb.
3. Variable tidak boleh menggunakan karakter khusus Matlab, misalnya %, #, - , +, = , dsb. Misalnya %ok, net-cost, %x, @sign dsb.
4. Hindari memberikan nama variabel dengan nama-nama khusus yang ada di Matlab, misalnya hindari memberikan nama variable dengan nama pi, eps, i, j. Karena pi=22/7, eps=2- 54 , i dan j memiliki harga - 1 .
c) Format Penulisan Angka
Di dalam Matlab dikenal beberapa format penulisan angka yang kelak akan sangat berguna. Format penulisan angka dapat diatur melalui desktop Matlab, caranya pilih menuFile > Preferences > Command Window , kemudian pilih format yang diinginkan.
Secara default, format penulisan angka di Matlab adalah format short seperti yang dapat dilihat pada gambar 2.2. Untuk mengubah ke bentuk format penulisan angka yang lain dapat dilakukan dengan menuliskan perintah
>> format format_numerik_yang_diinginkan misalnya
>> format long
Tabel 1 diberikan contoh perintah untuk mengubah format penulisan angka yang diinginkan. Ada 8 (delapan) format penulisan angka yang dikenal dalam Matlab ditambah dengan beberapa perintah untuk mengubah bentuk real menjadi integer.
Tabel 1. Format Penulisan Angka
Beberapa perintah Matlab untuk membulatkan angka antara lain :
• ceil() : perintah untuk membulatkan angka ke bil integer di atasnya (arah tak berhingga).
• floor(): perintah untuk membulatkan angka ke bil integer di bawahnya (arah minus tak berhingga).
• fix() : perintah untuk membulatkan angka ke bil integer ke atas atau ke bawah menuju arah nol.
• round(): perintah untuk membulatkan angka ke bil integer ke arah lebih dekat.
Perintah tambahan yang berguna untuk pemrograman :
1. clc : menghapus layar di command window
2. close all : menghapus semua gambar yang tampil sebelumnya
3. Clear : perintah untuk menghapus data di memori Matlab
4. Cd : perintah untuk mengubah direktori
5. Pwd : perintah untuk mengetahui kita berada di direktori mana pada saat ini.
6. Dir : perintah untuk mengetahui file apa saja yang ada di current directory.
7. Mkdir : perintah untuk membuat direktori dibawah current direktori
8. Delete : perintah untuk menghapus file
9. Who : menampilkan semua variabel saat ini
10. whos : menampilkan semua variabel saat ini bersama dengan informasi tentang ukuran, bytes, class dll
11. what : menampilkan semua file dengan ekstensi .M (M-File)
12. lookfor : perintah untuk mencari file dengan katakunci
d) Menampilkan/Menyembunyikan Output
Kadang-kadang ada alasan tertentu kita ingin menampilkan harga dari sebuah variabel atau mungkin menyembunyikan saja. Untuk tujuan itu, kita dapat menggunakan notasi titik koma (semi colon) , contoh
>> x=2.1; y=3*x, z=x*y
y =
6.3000
z =
13.2300
Perhatikan contoh di atas, bahwa harga variabel x tidak ditampilkan, sedangkan variabel y dan z ditampilkan. Tentunya kita dapat memahami, karena setelah variabel x diikuti tanda titik koma, sedangkan y dan z tidak diikuti titik koma.
e) Fungsi Bawaan Matlab (Built-In Functios)
Fungsi Trigonometri
Ada beberapa fungsi trigonometri yang kita kenal dalam matematika. Fungsi-fungsi tersebut masuk ke dalam fungsi bawaan Matlab. Fungsi-fungsi trigonometri tersebut antara lain: sin(), cos(), tan(), sinh(), cosh(), tanh(), asin(), acos(), atan(), asinh(), acosh()dan atanh(). Contoh :
>> sin(pi/3),cos(pi/3),tan(pi/3)
ans =
0.8660
ans =
0.5000
ans =
1.7321
>> asin(0.88),acos(0.88),atan(0.88)
ans =
1.0759
ans =
0.4949
ans =
0.7217
Fungsi Dasar Matlab
Disamping fungsi trigonometri, fungsi-fungsi dasar juga penting. Beberapa fungsi dasar tersebut antara abs(), sqrt(), exp(), log(), log10(), log2(). Untuk lebih jelasnya, lihat tabel dibawah ini :
Tabel 2. Fungsi dasar Matlab
Contoh :
>> z = 3+4i;
>> abs(z)
ans =
5
>> a=100;
>> sqrt(a)
ans =
10
>> log(a)
ans =
4.6052
>> log10(a)
ans =
2
2. SOLIDWORKS
SOLIDWORKS adalah salah satu CAD software yang dibuat oleh DASSAULT SYSTEMES digunakan untuk merancang part permesinan atau susunan part permesinan yang berupa assembling dengan tampilan 3D untuk merepresentasikan part sebelum real part nya dibuat atau tampilan 2D (drawing ) untuk gambar proses permesinan.
SolidWorks diperkenalkan pada tahun 1995 sebagai pesaing untuk program CAD seperti Pro / ENGINEER, NX Siemens, I-Deas, Unigraphics, Autodesk Inventor, Autodeks AutoCAD dan CATIA. dengan harga yang lebih murah. SolidWorks Corporation didirikan pada tahun 1993 oleh Jon Hirschtick, dengan merekrut tim insinyur untuk membangun sebuah perusahaan yang mengembangkan perangkat lunak CAD 3D, dengan kantor pusatnya di Concord, Massachusetts, dan merilis produk pertama, SolidWorks 95, pada tahun 1995.
Pada tahun 1997 Dassault Systèmes, yang terkenal dengan CATIA CAD software, mengakuisisi perusahaan dan sekarang ini memiliki 100% dari saham SoliWorks. SolidWorks dipimpin oleh John McEleney dari tahun 2001 hingga Juli 2007, dan sekarang dipimpin oleh Jeff Ray. Saat ini banyak industri manufaktur yang sudah memakai software ini, menurut informasi WIKI , SolidWorks saat ini digunakan oleh lebih dari 3 / 4 juta insinyur dan desainer di lebih dari 80.000 perusahaan di seluruh dunia. kalau dulu orang familiar dengan AUTOCAD untuk desain perancangan gambar teknik seperti yang penulis alami tapi sekarang dengan mengenal SOLIDWORKS maka AUTOCAD sudah jarang saya pakai. Tapi itu tentunya tergantung kebutuhan masing-masing.
Untuk permodelan pada industri pengecoran logam dalam hal pembuatan pattern nya, program program 3D seperti ini sangat membantu sebab akan memudahkan operator pattern untuk menterjemahkan gambar menjadi pattern /model casting pengecoran logam dan tentunya akan mengurangi kesalahan pembacaan gambar yang bisa mengakibatkan salah bentuk. Untuk industri permesinan selain dihasilkan gambar kerja untuk pengerjaan mesin manual juga hasil geometri dari SolidWorks ini bisa langsung diproses lagi dengan CAM program semisal MASTERCAM,SOLIDCAM,VISUALMILL dll. Untuk membuat G Code yang dipakai untuk menjalankan proses permesinan automatic dengan CNC.
SolidWorks 2012 membuat 3D modeling sangat mudah dan sebagian besar perusahaan terkenal dari berbagai sektor (Otomotif, Aerospace, konstruksi, manufaktur dll) menggunakan sebagai tool modeling utama. Ini adalah tutorial SolidWorks 2012 yang menunjukkan bagaimana menggunakan SoildWorks Revolved Boss / Basis fitur dengan contoh langkah-langkah dalam bentuk gambar.
Revolve Boss / Base adalah salah satu fitur utama seperti Extrude boss/base, yang membantu untuk menambah bahan dengan cara revolving. Fungsi ini membantu untuk membuat model bulat simetris, satu-satunya hal adalah bahwa pertama sketsa setengah bagian simetris Anda ingin berputar dan juga menarik sumbu itu. Keluar dari sketsa dan klik pada fitur tab dan pilih Revolve Boss / Base. Tentukan sumbu dan bagian yang akan berputar dan klik tombol OK.
Klik pada :
New -> Select plane and sketch -> gambar setengah bagian simetris dan tentukan dimensi -> Exit sketch -> Click on Features -> Revolve Boss/Base -> Tentukan sumbu dan pengaturan lain sebagai kebutuhan Anda -> Ok
3. AUTOCAD
AutoCAD merupakan sebuah program CAD yang cukup dikenal oleh kalangandesigner dan drafter karena menawarkan berbagai kemudahan dan keunggulan. AutoCAD terbukti dapat mempermudah kerja para designer dan drafter dalam memvisualisasikan ide dan gagasan mereka. AutoCAD diciptakan atau dikeluarkan oleh Autodesk Corporation pada tahun 1982. Mulai dari pertama kali diciptakan sampai dengan produk terbaru yang diluncurkan, AutoCAD terus mengalami perkembangan dan mampu berperan besar bagi perkembangan teknologi CAD saat ini. AutoCAD merupakan program aplikasi yang digunakan untuk menggambar dan membuat desain, seperti untuk pemodelan, membuat gambar arsitektur, mesin, sipil, elektro, manufaktur, dan lain-lain. Dengan AutoCAD, proses desain menjadi lebih mudah, cepat, dan akurat. AutoCAD mempunyai fasilitas yang sangat lengkap. Sebuah desain yang dibuat dengan AutoCAD dapat dengan mudah untuk diedit bila masih ada kesalahan dan kekurangan, memiliki layout gambar yang sangat variatif, skala dapat diubah-ubah, disesuaikan dengan ukuran kertas, dan sangat praktis penyimpanannya.
Menurut sejarah, secara sederhana dimana AutoCAD dipublikasikan mulai dari versi yang paling sederhana versi 2.0 tahun 1984 kemampuan untuk membuat bentuk 3D Setelah itu versi AutoDesk sebagai pembuat program AutoCAD dan disempurnakan Versi 2.1X tahun 1985, versi 2.5X tahun 1986 dan sudah dapat digunakan aplikasi 3 D sehingga berkembang versi 2.6X dimulai dari versi 10, 11, 12, 13, 14, Auto CAD 2000 dan berkembang terbaru Auto CAD 2006, 2007, 2008, dan muncul terakhir Auto CAD 2011. dan sampai autocad dengan fitur-fitur canggih saat ini.
Keunggulan CAD dibandingkan penggambaran secara manual adalah :
• Meningkatkan waktu rancang produk yang sangat signifikan.
• Hasil output yang presisi dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi.
• Mudah dilakukan perbaikan apabila ditemukan kesalahan karena data gambar masih disimpan di dalam komputer.
• Karakteristik para drafter dapat ditekan seminim mungkin.
• Dapat menggunakan data gambar terdahulu yang memiliki karakteristik yang hampir sama.
• Mampu mengerjakan suatu rancangan secara bersama-sama walaupun terpisah jarak secara fisik.
Desktop Auto CAD
Gambar 2. Tampilan Desktop Auto CAD
Keterangan:
• Command Window, adalah tempat memasukkan perintah melalui keyboard dan melihat pesan-pesan yang diberikan oleh AutoCAD. Command Window dapat diubah ukuran dan letaknya sesuai kemauan kita.
• Status Bar, selalu terletak di sebelah bawah dari menu AutoCAD, menunjukkan informasi koordinat dan setting yang bekerja pada saat kita menggambar, seperti grid, snap, dan model/paperspace. Drawing Area, merupan area tempat kita mengedit dan menggambar.
• Scrollbars, untuk menggeser tampilan, baik secara vertical maupun horizontal.
• Menu Bar, berisi pull-down menu. Anda dapat mengaktifkan menu ini dengan menggerakkan kursor menuju menu bar dan menentukan pilihan dengan menekan tombol mouse sebelah kiri. Ketika Anda memilih salah satu menu, menu tersebut akan memperlihatkan berbagai pilihan di mana Anda dapat memilih satu dari berbagai pilihan tersebut. Menu yang dapat dipilih hanya yang berwarna gelap.
• Floating Toolbar, merupakan menu atau perintah yang berbentuk gambar. Ketika kursor terletak di atas gambar, akan tampil keterangan perintah dari gambar tersebut. Jika pada gambar tersebut terdapat tanda segitiga di sebelah kanan bawah (flyout indicator), hal itu menandakan gambar tersebut mempunyai gambar atau perintah berikutnya (sub command). Floating toolbar dapat diubah ukuran dan tempatnya.
• Cursor Menu, merupakan menu yang tampil jika kita menggabungkan tombol keyboard dengan tombol mouse, misalnya Shift+tombol mouse kanan untuk menampilkan Object Snap Mode dan Filters Menu.
• Dialogue Boxes, merupakan tampilan pendukung perintah yang kita masukkan melalui keyboard atau melalui menu pick.
• Crosshair Cursor, disebut juga “cross hair” merupakan alat menggambar dan memilih objek.
• UCS Icon, merupakan tanda letak bidang gambar.
Referensi:
staff.uny.ac.id/sites/default/files/...Si/pemrograman%20MATLAB.pdf
directory.umm.ac.id/.../matlab/pdf/Modul%20MATLAB%20UMM.pdf
http://www.applicadindonesia.com/news/solidworks-2012-tutorial-cara-menggunakan-solidworks-revolved-boss-fitur
https://youzoef.wordpress.com/2011/12/02/solidworks-2012/
elista.akprind.ac.id/upload/files/5361_Modul2.pdf
staff.uny.ac.id/sites/default/files/Modul%20CAD.pdf
